冷却塔风机控制方案优化

许多生产设备在生产过程中，常常会发热，需要用循环冷却水来对发热的设备进行冷却。流过生产设备后温度升高了的回水又被注入到冷却塔。

图8-6 冷却塔风机的控制

冷却塔的水温非但与回水温度有关，还和环境温度有关。当水温太高时，就需要由风机来进行冷却。冷却塔风机的控制如图8-6所示。

1.冷却塔风机的控制特点

（1）当水温低于下限温度（如低于27°C）时，风机没有必要起动；

（2）当水温高于下限温度时，风机开始起动，运行频率升至20Hz，并且温度越高，转速也越快；

（3）当水温高于上限温度（如35°C）时，必须以最高转速运行。所以，实际控制温度的范围是27～35°C；

（4）由于水温的高低要受环境温度的影响，故不可能实现恒温控制，只能进行开环控制。

2.控制方案

（1）采用温差控制方案 将实际测得的水温信号在温差控制器中和一个与下限温度对应的信号（可从电位器RP₁上取出）相比较，得到温差信号。温差的范围是0～8°C，经温差控制器变换后，得到对应的电压或电流信号，接至变频器的给定信号输入端VR1，用于控制电动机的转速。温差控制器的输出信号范围为1～5V。(www.xing528.com)

（2）设置回差 为了避免风机在下限频率（27°C）时，发生时而起动、时而停机的“振荡”现象，对于下限频率应设置回差。为此，在温差控制器中，设置了一个继电器KA。当水温θ_A>27°C（从电位器RP₁上取出比较信号）时，KA得电，变频器的FWD得到信号，风机起动；但当起动后，将比较信号切换为26°C（从电位器RP₂上取出），只有当水温下降到θ_A<26°C时，继电器KA才断电，风机停止运行。继电器KA的状态如图8-7a所示。

（3）频率给定线的预置 所需要的频率给定线如图8-7b所示。因为水温在27°C时，要求风机的运行频率是20Hz，而温差控制器在27°C以下时为“0”信号（1V），故1V与20Hz相对应（由于继电器KA的作用，水温低于27°C时，变频器将不起动）。

图8-7 水塔风机的回差控制与频率给定线

a）KA的状态 b）频率给定线

另一方面，不少变频器的模拟量给定信号范围常常只有“0～5V”，而没有“1～5V”的挡位，故所需预置的功能如下：

模拟量给定信号范围：0～5V；

最大频率：预置为f_max=50Hz；

偏置频率：预置为f_BI=12.5Hz；

频率增益：预置为G%=100%。